跳舞的陽光圖案從風擾動的外部水面反射到室內天花板上。 凱文努特, CC BY-NC-ND
建築物的主要目的可能是保持天氣不變，但大多數人都做到了這樣一個有效的工作，他們也無意中剝奪了我們與我們的福祉和效果的兩個關鍵要求：自然和變化。
在1950s Donald Hebb中 覺醒理論 確定人們需要一定程度的改變感官刺激才能保持充分的注意力。 和30年後， 地標性研究 醫療保健設計師羅傑·烏爾里希（Roger Ulrich）表示，與房間看著磚牆的病人相比，自然景觀房間的醫院病人的壓力水平較低，恢復得更快。
不幸的是，許多建築 - 特別是在城市 - 並沒有得到綠色環境的祝福。 我是俄勒岡大學的一組建築師和心理學家的一員，他們一直在研究如何利用任何地方的自然環境克服這個問題：天氣。 想像一下從水中反射到船底的波光粼粼的陽光，或者在微風中搖曳的樹葉斑駁的陰影。 可以看到其他例子 這裡.
當我們在室內帶來這些自然運動時，我們發現了它們 降低心率，減少分散注意力 比類似的，人為產生的運動。 早期的結果表明，在室內空間觀看這種自然運動可能比通過窗戶觀看室外自然更有利，這不僅有助於讓我們保持冷靜，還可以提高我們的注意力。
這些發現與此一致 注意力恢復理論 由密歇根大學心理學家提出 雷切爾 和 斯蒂芬· 卡普蘭。 除此之外，他們的工作表明，熟悉的這種自然運動模式有能力讓我們保持警覺而不會分散注意力。
超越綠色建築
在過去的二十年中，建築師和工程師開發了建築設計方法，大大減少了建築物對自然環境的影響（“綠色”建築）和他們的人類居住者（“健康”的建築物）。 但這些運動主要集中在新建築物上，與許多可以通過使現有建築物更適合居住而得到幫助的人相比，這些建築物只能使相對較少的人受益。
此外，大多數人 - 包括許多負責訂購建築物和改造建築物的人 - 都不了解這些進展。 綠色建築的許多關鍵特徵，例如能源和水資源保護，並不是立即引人注目的，因此，這些簡單但重要的實踐未得到充分利用。
幾位關於可持續設計的主要評論員，包括 Judith Heerwegan和已故的Stephen Kellert，我們建議，為了對我們現在面臨的令人生畏的環境問題產生任何有意義的影響，綠色建築再也不能簡單地“不傷害”。相反，他們認為建築物需要積極展示與自然和諧相處的生活方式。 我們的工作表明，在室內引入陽光，風雨的運動可以使建築物的被動節能特徵對於訂購和占用的人來說更加明顯，從而大大增加了它們的使用。
把天氣帶到室內
例如，輕型貨架是通常改裝到現有建築物的窗戶的裝置 將日光更深地反射到室內。 前俄勒岡大學的碩士學位學生Aaron Weiss和我已經證明，當一個淺層水被添加到輕型架子的頂部並受到風的干擾時，架子將陽光圖案移動到天花板內部。
在使用無窗房間的對照實驗中，我們發現這種風動光不僅降低了居住者的心率，而且還有風扇和強大的光線來代表風和太陽。 比類似的，人為產生的移動模式更少分散注意力。 重要的是，增加風的運動並沒有減少貨架傳遞的光量。 然而，它確實使得使用該空間的人更容易看到貨架。
我們發現一系列其他關鍵的被動節能技術也是如此，包括太陽能加熱，遮陽和自然通風。 增加陽光，風或雨水產生的運動並沒有降低它們的環境性能，並且在許多情況下它向使用建築物的人展示了它們的操作。
自然室內動畫的鎮靜效果在醫院和醫生辦公室等壓力較大的地方特別有用 - 尤其是在人們經受額外壓力等待的地方。 例如，水族館經常用於醫療候診室，因為它們被發現有 鎮靜對患者的影響。 然而，當室內運動來自諸如天氣的不受控制的性質時，應力降低甚至可以更大。
在醫療等候室進行的現場測試證實，大多數人似乎發現自然移動的室內光線模式以一種非阻礙的方式平靜和迷人。
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但是，如何在不破壞建築物的第一項任務的情況下邀請室內元素的運動 - 讓我們避開天氣？ 有三種簡單的方法。 我們可以將天氣產生的運動包含在玻璃庭院中; 利用陽光投射從室外到室內表面的運動; 或將其投射到半透明材料的外面，例如模糊的玻璃。
沒有真正的自然替代品
現今有許多記錄的自然現象。 我們可以看 輕輕滾動海浪的視頻，或者睡著了 記錄下雨的聲音。 甚至有復雜的 軟件程序 可以數字化產生這些效果。 那麼為什麼要重新設計建築物來將這些效果帶到室內呢？
為了回答這個問題，前俄勒岡大學的研究生杰弗裡·斯塔特勒和我將一個數字樹影投射到一個沒有窗戶的房間的牆上， 測試是否有任何差異 在人們的反應中，取決於電子樹是否隨著外面風的實時變化而移動，或者根據計算機程序。
大多數人無法判斷樹木的運動是由風還是由計算機產生的。 但當他們相信這場運動是由風產生的時候，他們對所有類別的有益效果的評估顯著提高。
換句話說，當我們認為室內感官變化是自然和生活時，它可能對我們產生更大的有益影響。 因此，除非我們準備誤導人，否則沒有真正的替代品來使用真實的東西。
根據環境保護局，現在美國的大多數人 在建築物內花費超過90的生命百分比。 那些讓我們在室內環境中更加放鬆和高效的特徵，可以對許多生活產生重大的積極影響。
照明，加熱和冷卻這些建築物 幾乎占美國能源消耗的40百分比。 同樣的自然室內動畫效果也可以通過提高公眾對建築物被動節能的意識來幫助減少這一數字。
除了對人類和環境的實際好處之外，天氣產生的室內動畫還向我們表明，在將我們與極端分開的同時，建築物也可以將我們與自然聯繫起來。
關於作者
Kevin Nute，建築學教授， 俄勒岡大學
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